资源描述：
《串联间隙氧化锌避雷器 氧化锌避雷器阻性电流提取算法探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、串联间隙氧化锌避雷器氧化锌避雷器阻性电流提取算法探讨2006年2月第7卷第2期电 力 设 备 ElectricalEquipmentFeb12006Vo.l7No.2氧化锌避雷器阻性电流提取算法探讨颜湘莲,王文华12(1.中国电力科学研究院,北京市100085;2.北京信威通信技术有限公司,北京市100085)摘要:采用带电检测氧化锌避雷器(MOA)的方法,现场采集MOA的电压和总泄漏电流信号,然后由阻性电流提取算法软件计算得到MOA的阻性电流,以此可判断MOA在系统中的运行状况。详细介绍了阻性电流提取算法的实
2、现过程,12在算法中采取了多种抑制干扰(如频率波动、谐波影响、电压互感器相移和相间杂散电容等)的措施,最后通过实际测量验证了此算法的可行性和实用性。关键词:氧化锌避雷器;带电检测;阻性电流;供用电中图分类号:TM8620 引言氧化锌避雷器(MOA)具有通流容量大、残压低、无工频续流、反应速度快、寿命长等优点,能降低被保护设备的绝缘水平,被广泛应用于电力系统的过电压保护。由于MOA无间隙,在运行中阀片长期承受电力系统运行电压的作用,的影响,因而会造成阀片劣化,,甚至稳定运行,。MOA[1]图1 MOA带电检测示意
3、图有较大的实用性,适于现场检测MOA的运行特性。检测、,这些方法都是为了得到MOA的运行特性并以此判断MOA在系统中的运行状况,以便预防停电事故的发生。本文提出用带电检测MOA方法采集MOA的全电流,运用阻性电流提取算法获得MOA的阻性电流,以实现判断MOA的运行状况。2 阻性电流提取算法图2为MOA的等效电路,由非线性电阻R和电容C并联组成。其中Ix为MOA的总泄漏电流,Ir为阻性电流,Ic12为容性电流。由图2知(1)目前,一般认为仅占总泄漏电流10%～20%的Ix=Ir+Ic1 MOA带电检测方法文中采用
4、的带电检测MOA的方法如图1所示。从被测相电压互感器(TV)二次侧获取电压信号,用嵌式电流互感器(TA)在MOA的放电计数器接地线上获取全电流信号,数据采集装置对此2路信号进行同步采样,并将采样数据发送到便携式计算机,由阻性电流提取算法软件计算得到MOA的阻性电流,从而进一步分析MOA的运行状况,并判断能否在系统中继续运行以保护电力设备。TV二次侧的电压幅值一般在100V左右,便于阻性电流的增加是引起MOA劣化的主要因素,所以从总泄漏电流中准确提取其阻性电流是判断MOA运行状况的关键。2.1 算法思想及其实现由
5、图2知,MOA的阻性电流与电压同相位,而容性电流超前电压90°,其电压和电流的矢量图如图3所示。由采样得到的电压和全电流信号,应用傅立叶变换(FFT)转换到频域进行分解,可分别得到MOA的阻性电流Ir和容性电流Ic的各次谐波分量,经相应的数据处理后,再返回时域合成得到总泄漏电流Ix和容性电流Ic12。然而,现场采集得到的全电流Ix受相间杂散电容的影响主要反映在全电流的容性分量中,其表达式为Ic=C11检修人员安全操作。从MOA接地线上取电流信号,操作简单方便,但须确保接触可靠以便能采集到可用信号。图1中的数据采
6、集装置采取了屏蔽电磁干扰、放大和滤波等抗干扰措施,以提高采样信号的信噪比,为后续的软件分析处理提供了优良数据。此方法du1du2du3+C12+C13dtdtdt(2)62电 力 设 备第7卷第2期偏差为±0.5Hz,此偏差会影响测频,采样信号测频的准确程度关系到信号的时频域转换,最后影响阻性电流的提取精度。算法采用CZT算法[2]测频,精度较高,误差基本控制在1%以内。此算法具有较好的频率兼容性,测频部分能满足45～65Hz的频率波动。(2)谐波影响。我国关于公用电网电压谐波的图2 MOA等效电路图3 MOA
7、12电压电流矢量图限值分别是奇次5%和偶次2%,铁路电网中的谐波含量远大于此值,全电流采样信号中也含有谐波,这给阻性电流的提取造成不小的困难。为此算法在对电压和电流采样信号做时频域转换时,由于系统中的高次谐波含量较小,几乎没有偶次谐波,因而FFT变换只分解奇次谐波,且在频域内剔除了大于11次的奇次谐波。进行如此处理后,系统中的谐波分量可以达到国标GB/T14549—1993的标准要求,保证了阻性电流提取算法的精度。(3)TV相移。MOA电压是从TV二次侧测量得式中,C11为被测相MOA的对地电容;C12、C13
8、为相间杂散电容;u1为被测相MOA的电压;u2、u3为邻相MOA电压。由于系统的三相电压的对称性,因而由电压u1得到的采样信号可依次得到u2、u3,以及时频域转换后的容性电流Ic。利用海森矩阵可计算得到C11、C12和C13的值,然后由雅克比矩阵重新计算容性电流Ic。实际测量表明,MOA的阻性电流可用指数波Ae-gt2(其中A是指数波的幅值,g是与指数波的形状到的,因此采样信号与MOA
